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1总论1

1．1概述1

1．2基坑工程的内容3

1．3基坑工程设计原则与基坑安全等级3

1．3．1基坑支护结构的极限状态3

1．3．2基坑支护结构的安全等级4

1．4基坑工程的设计5

1．5基坑工程的施工7

2周围环境调查及基坑支护体系方案选择8

2．1支护体系方案选择的基础资料8

2．1．1工程地质和水文地质资料8

2．1．2周围环境及地下管线状况调查10

2．1．3主体工程地下结构设计资料调查11

2．2支护体系方案选择12

2．2．1支护体系的组成12

2．2．2支护结构类型12

2．2．3围护墙（挡墙）形式选择13

2．2．4支撑（拉锚）形式选择18

2．2．5降水21

2．2．6基坑加固21

2．2．6．1支护结构围护墙被动区加固22

2．2．6．2有坑底承压水的坑底加固22

2．2．6．3基坑周围设施的加固22

2．2．7基坑土方开挖23

3土的工程力学性质26

3．1土的成因概述26

3．2土的物理性质及分类28

3．2．1土的组成29

3．2．2土的三相比例指标31

3．2．3土的分类33

3．3土的力学性质35

3．3．1土的有效应力原理35

3．3．2土的渗透性37

3．3．3土的变形特性39

3．3．4土的抗剪强度42

3．3．5土的抗剪强度测定43

3．3．5．1直接剪切试验43

3．3．5．2三轴剪切试验43

3．3．5．3无侧限抗压强度试验44

3．3．5．4十字板剪切试验45

3．3．6基坑工程中土体抗剪强度的确定47

3．3．7基坑工程常用的岩土参数47

3．4土压力48

3．4．1概述48

3．4．2土压力理论49

3．4．2．1静止土压力49

3．4．2．2朗金土压力理论50

3．4．2．3库伦土压力理论53

3．4．3现行规范土压力计算57

3．4．3．1《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-9957

3．4．3．2上海市标准《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）59

3．4．3．3深圳市标准《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG05-96）60

3．4．3．4成层土的土压力计算61

3．4．4水压力62

3．4．5土压力的量测64

3．5土的基床系数65

4重力式支护体系的设计69

4．1概述69

4．2重力式支护体系的结构形式及其适用性69

4．2．1水泥土墙69

4．2．1．1水泥土墙的形式69

4．2．1．2水泥土墙的适用性69

4．2．2其他重力式支护结构70

4．2．2．1挖孔填料式挡土结构70

4．2．2．2竹筋平拉支护结构71

4．3水泥土墙的设计71

4．3．1方案选择71

4．3．2水泥土墙的布置72

4．3．2．1平面布置72

4．3．2．2剖面形式75

4．3．3水泥土墙计算76

4．3．3．1建设部《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99建议方法76

4．3．3．2上海市《基坑工程设计规程》建议方法81

4．3．4水泥土配合比及搅拌工艺选择90

4．3．4．1水泥土配合比91

4．3．4．2施工工艺94

4．3．4．3水泥土的物理力学性质95

4．3．5减小水泥土墙位移的措施96

4．3．5．1坑内降水97

4．3．5．2坑底加固97

4．3．5．3局部加墩及起拱99

4．3．5．4墙顶插筋及面板设置100

4．3．5．5水泥土墙加设支撑101

4．4工程实例103

4．4．1万航大楼基坑水泥土墙支护结构103

4．4．2华虹-NEC辅助厂房基坑围护工程104

4．4．3上海大众第三汽车冲压车间基坑工程108

5重力式支护结构的施工116

5．1概述116

5．2水泥土重力支护结构施工117

5．2．1深层搅拌桩（湿法）施工117

5．2．1．1施工机械117

5．2．1．2施工工艺126

5．2．1．3施工要点128

5．2．1．4劳动组织131

5．2．1．5质量检验131

5．2．1．6安全措施133

5．2．1．7工程实例135

5．2．2粉喷桩施工137

5．2．2．1施工机械138

5．2．2．2施工工艺140

5．2．2．3施工要点141

5．2．2．4劳动组织141

5．2．2．5质量检查142

5．2．2．6安全措施142

5．2．3高压喷射注浆法施工142

5．2．3．1高压喷射注浆法的种类、特点及其适用性143

5．2．3．2喷射注浆加固土的性质146

5．2．3．3高压喷射注浆法设计148

5．2．3．4施工机械设备153

5．2．3．5室内外试验及施工工艺选择161

5．2．3．6施工流程和施工要点164

5．2．3．7质量检查166

5．2．3．8安全检查措施168

5．2．3．9工程实例168

5．3其他形式的重力支护结构施工174

5．3．1挖孔填料式结构施工174

5．3．2竹桩平拉式结构的施工174

6板式支护体系设计176

6．1概述176

6．1．1板式支护体系定义176

6．1．2板式支护体系的组成176

6．1．2．1支护墙体176

6．1．2．2支撑（拉锚）系统177

6．2板式支护体系的结构形式及特点179

6．2．1支护墙体179

6．2．1．1钢板桩179

6．2．1．2钢筋混凝土板桩180

6．2．1．3 H型钢木挡板180

6．2．1．4钻孔灌注桩181

6．2．1．5地下连续墙181

6．2．1．6 SMW支护结构181

6．2．2支撑（或拉锚）系统182

6．2．2．1支撑系统182

6．2．2．2拉锚系统186

6．3板式支护体系结构选型与结构布置190

6．3．1板式支护体系结构选型190

6．3．2板式支护体系结构布置191

6．3．2．1平面布置191

6．3．2．2剖面布置197

6．3．3板式支护体系工程实例206

6．3．3．1上海汽车工业大厦基坑工程-内支撑式排桩墙支护体系206

6．3．3．2上海华虹-NEC综合动力厂房基坑工程一拉锚式钢板桩支护223

6．4板式支护体系结构分析232

6．4．1板桩墙的内力计算232

6．4．1．1板桩墙结构承受的荷载232

6．4．1．2板桩墙结构分析的古典方法233

6．4．1．3板桩墙结构分析的解析方法248

6．4．1．4板桩墙结构的有限元分析253

6．4．2支撑系统计算267

6．4．3板式支护体系稳定性验算270

6．4．3．1整体抗滑移稳定性分析271

6．4．3．2抗倾覆稳定性分析272

6．4．3．3基底抗隆起稳定性分析273

6．4．3．4抗渗流或抗管涌验算277

6．4．3．5基底抗承压水层的稳定性分析278

6．4．4板式支护体系变形估算279

6．5板桩墙系统构件设计282

6．5．1钢板桩设计282

6．5．2 H型钢木挡板支护结构设计289

6．5．3灌注桩挡墙设计294

6．5．4地下连续墙设计299

6．5．5 SMW支护结构设计306

6．6支撑（拉锚）系统设计308

6．6．1支撑（拉锚）系统布置308

6．6．1．1支撑系统308

6．6．1．2拉锚系统312

6．6．2钢支撑结构设计313

6．6．2．1钢支撑结构设计313

6．6．2．2设计实例319

6．6．3钢筋混凝土支撑结构设计320

6．6．3．1钢筋混凝土支撑结构的设计原理320

6．6．3．2工程实例323

6．6．4支撑节点的构造及支撑次应力330

6．6．4．1支撑节点构造330

6．6．4．2影响支撑节点受力及支撑次应力的因素331

6．6．4．3设计及施工的技术要点332

6．6．5土层锚杆设计337

6．6．5．1地质勘察要求337

6．6．5．2土层锚杆设计338

6．6．6锚碇结构设计343

7非重力式支护结构的施工345

7．1概述345

7．2板（桩）墙的施工345

7．2．1钢板桩施工345

7．2．1．1施工机具345

7．2．1．2钢板桩施工前的准备工作353

7．2．1．3钢板桩的施工354

7．2．1．4钢板桩施工的质量控制362

7．2．2钢筋混凝土板桩施工362

7．2．2．1钢筋混凝土板桩的形式363

7．2．2．2钢筋混凝土板桩的施工363

7．2．2．3工程实例366

7．2．3钻孔灌注桩施工366

7．2．3．1干作业成孔366

7．2．3．2泥浆护壁（湿作业）成孔371

7．2．3．3钢筋笼及水下混凝土施工383

7．2．3．4工程实例388

7．2．4树根桩施工389

7．2．4．1施工机具391

7．2．4．2施工工艺392

7．2．4．3质量检查392

7．2．4．4工程实例393

7．2．5地下连续墙施工394

7．2．5．1成槽机械395

7．2．5．2施工工艺399

7．2．5．3质量控制408

7．2．5．4工程实例411

7．2．6 SMW工法415

7．2．6．1施工机械415

7．2．6．2施工工艺416

7．2．6．3工程实例418

7．2．6．4高应力区加筋水泥土挡墙420

7．3支撑（拉锚）体系施工422

7．3．1支撑（拉锚）施工422

7．3．1．1钢支撑施工422

7．3．1．2钢筋混凝土支撑施工426

7．3．1．3锚碇式拉锚施工426

7．3．1．4土层锚杆施工427

7．3．1．5支撑（拉锚）安装的质量要求439

7．3．1．6工程实例440

7．3．2支撑及拉锚的拆除442

7．3．2．1拆除程序442

7．3．2．2钢支撑拆除443

7．3．2．3钢筋混凝土支撑的拆除443

7．3．2．4土层锚杆的拆除445

7．3．3换撑方法447

8逆作法449

8．1概述449

8．2逆作法工艺450

8．2．1逆作法工艺发展450

8．2．2逆作法工艺原理451

8．2．3逆作方法选择453

8．3逆作法设计要点454

8．3．1地下连续墙设计454

8．3．1．1地下连续墙围护墙设计455

8．3．1．2地下连续墙承重墙设计457

8．3．2中间支撑柱（中柱桩）设计457

8．3．3地下连续墙和中间支承柱（中柱桩）的节点设计460

8．4逆作法施工464

8．4．1选择施工方案464

8．4．2选择逆作施工形式464

8．4．3施工洞孔布置464

8．4．3．1出土口464

8．4．3．2上人口465

8．4．3．3通风孔465

8．4．4中间支承柱（中柱桩）施工466

8．4．5降低地下水469

8．4．6地下室土方开挖469

8．4．7地下室结构施工470

8．4．8施工中结构沉降控制475

8．5逆作法施工实例475

8．5．1上海基础公司科研楼475

8．5．2上海电信大楼地下室工程476

8．5．3海口国际金融大厦478

9放坡与土钉支护481

9．1概述481

9．2放坡开挖481

9．2．1一般规定481

9．2．2放坡设计482

9．2．2．1土方边坡482

9．2．2．2开挖边坡允许坡度值482

9．2．2．3边坡稳定验算483

9．2．2．4护坡措施490

9．2．3放坡开挖施工491

9．2．3．1准备工作491

9．2．3．2排水与降水491

9．2．3．3放坡开挖施工492

9．3土钉支护492

9．3．1一般规定492

9．3．2土钉支护设计493

9．3．2．1土钉墙构造493

9．3．2．2土钉支护设计的内容493

9．3．2．3支护结构及构件参数选择494

9．3．2．4土钉墙稳定性验算495

9．3．2．5喷射混凝土面层强度验算500

9．3．2．6注浆材料及配制501

9．3．3土钉支护施工502

9．3．3．1准备工作502

9．3．3．2施工机具502

9．3．3．3施工工艺505

9．3．3．4质量检验与监测509

9．3．4土钉现场测试510

9．3．4．1基本抗拔试验510

9．3．4．2验收试验510

9．3．5工程实例511

10降低地下水517

10．1概述517

10．1．1基坑开挖施工与降水517

10．1．2降水的方法517

10．1．3降水的作用518

10．2地下水与降水518

10．2．1地下水流的性质518

10．2．1．1动水压力和流砂518

10．2．1．2渗透系数522

10．2．2水井理论与水井涌水量计算526

10．2．2．1水井的分类526

10．2．2．2水井理论的基本假定526

10．2．2．3井点涌水量526

10．2．2．4井点降水涌水量的设计计算529

10．3降水方法及其选用533

10．3．1重力式降水534

10．3．1．1排水沟及集水井排除水534

10．3．1．2分层排水沟及集水井排降水535

10．3．1．3涌水量计算及抽水设备选用535

10．3．1．4基坑重力式降水实例540

10．3．2强制式降水541

10．3．2．1轻型井点542

10．3．2．2喷射井点555

10．3．2．3电渗井点559

10．3．2．4管井井点561

10．3．2．5深井井点562

10．4井点降水对周围环境的影响及其防范措施566

10．4．1井点降水对周围环境的影响566

10．4．1．1井点降水的不利影响566

10．4．1．2井点降水影响范围和产生的沉降566

10．4．2防范井点降水不利影响的措施568

10．5降水施工实例571

10．5．1上海陆家宅高层建筑基础工程轻型井点降水571

10．5．2上海新锦江宾馆主楼基础工程喷射电渗井点降水573

10．5．3上海新世界商城基坑深井泵结合真空泵降水575

11基坑土方开挖578

11．1概述578

11．1．1基坑挖土的形式578

11．1．2开挖工艺579

11．1．3深基坑施工过程中空间开挖的模拟580

11．2基坑开挖的土方机械582

11．2．1土方机械582

11．2．2基坑开挖常用土方机械性能584

11．2．3挖土机械的配合设计590

11．3基坑开挖施工实例591

11．3．1上海外滩京城一期工程支撑及土方开挖591

11．3．2万都大厦采用92m直径曲线刚架支撑结构的挖土施工593

11．3．3银冠大厦19.6m大型基坑挖土施工594

12基坑工程现场施工设施598

12．1塔吊及其基础的布置598

12．1．1基坑边塔吊的设置598

12．1．2基坑中央的塔吊布置600

12．2行车通道及大型设备停放601

12．2．1行车通道601

12．2．2大型设备停放602

12．3施工平台602

12．3．1悬挑式平台602

12．3．2搁置式平台602

12．4挖土栈桥与坡道603

12．4．1挖土栈桥603

12．4．2挖土坡道604

12．5工程实例604

12．5．1上海梅陇镇广场基坑工程塔吊的设置604

12．5．2上海汽车工业大厦基坑工程钢平台的搭设604

12．5．3新美丽园大厦挖土施工栈桥的设计与施工605

12．5．4中国煤炭大厦挖土坡道的设置607

13基坑施工与开挖阶段的应急措施609

13．1施工阶段常见问题的处理609

13．1．1水泥土搅拌桩施工常见问题及其处理609

13．1．2高压喷射注浆法施工常见问题及处理609

13．1．3钢板桩打设中常见问题及处理610

13．1．4干作业成孔灌注桩的常见问题及其处理方法610

13．1．5湿作业成孔灌注桩的常见问题及其处理611

13．1．6地下连续墙施工常见问题处理612

13．1．7土层锚杆施工中常见问题及其处理614

13．2土方开挖阶段的应急措施614

13．2．1支护墙的渗水与漏水614

13．2．2断桩及漏桩的处理615

13．2．3防止侧向位移发展的措施615

13．2．3．1重力式支护结构615

13．2．3．2悬臂式支护结构617

13．2．3．3支撑式支护结构617

13．2．4流砂及管涌的处理618

13．2．5临近建筑与管线位移的控制618

14基坑工程监测620

14．1概述620

14．2基坑支护结构监测622

14．2．1围护桩（墙）的位移和变形监测622

14．2．1．1围护桩（墙）顶面水平位移622

14．2．1．2围护桩（墙）倾斜624

14．2．2监测传感器简介635

14．2．3支撑监测642

14．2．3．1钢筋混凝土支撑642

14．2．3．2钢支撑644

14．2．4基坑回弹监测645

14．2．5围护桩（墙）内力和水土压力651

14．2．5．1围护桩（墙）内力651

14．2．5．2围护桩（墙）内外侧水土压力652

14．2．6钢板桩支护结构监测653

14．2．7监测和科研结合654

14．3周围环境的监测655

14．3．1坑外地层变形655

14．3．1．1地表沉降655

14．3．1．2土层分层沉降和土体测斜656

14．3．1．3地下水位监测657

14．3．2临近建（构）筑物沉降和倾斜监测658

14．3．3临近地下管线沉降与位移监测661

14．4基坑工程监测方案编制和监测实例663

14．4．1监测方案编制664

14．4．2灌注桩排桩混凝土支撑支护工程监测实例667

14．4．3地下连续墙钢支撑支护工程监测实例676

14．4．4水泥土重力式支护工程监测实例702

15基坑工程施工组织设计710

15．1编制依据及程序710

15．2施工准备711

15．2．1施工准备工作的特点711

15．2．2准备工作内容711

15．2．2．1技术准备711

15．2．2．2施工现场准备工作712

15．2．2．3施工物资的准备713

15．2．2．4劳动力的准备714

15．2．2．5季节施工及应急准备工作714

15．3施工方案717

15．3．1施工方案的主要内容717

15．3．2施工顺序与施工流向718

15．3．2．1施工顺序718

15．3．2．2施工流向719

15．3．3施工机械及施工工艺719

15．4施工进度计划719

15．5施工平面图722

15．5．1施工平面图设计的内容及依据723

15．5．1．1设计内容723

15．5．1．2设计依据723

15．5．2设计步骤及基本要求723

15．5．3施工平面图图例726

15．6施工组织设计实例729

15．6．1上海大众第三汽车厂冲压车间基坑工程施工组织设计729

15．6．2中威广场基坑土方与支撑施工方案733

16基坑工程造价的编制742

16．1概述742

16．1．1建设工程造价的含义742

16．1．2建设工程造价计价的特点742

16．1．3基坑工程造价编制的意义744

16．1．4基坑工程造价的特点744

16．2基坑工程造价的组成745

16．2．1建设工程造价的组成745

16．2．2基坑工程造价的组成746

16．2．2．1直接工程费746

16．2．2．2间接费747

16．2．2．3利润和税金747

16．2．3基坑工程造价组成实例748

16．3基坑工程实物工程量的工料分析752

16．3．1定额的概念752

16．3．1．1人工定额消耗量752

16．3．1．2材料定额消耗量753

16．3．1．3机械台班定额消耗量753

16．3．2基坑工程定额的工料分析754

16．3．2．1土方及降水工程755

16．3．2．2围护桩755

16．3．2．3地下连续墙758

16．3．2．4支撑工程759

16．3．2．5其他760

16．4基坑工程造价计算实例760

16．4．1施工说明760

16．4．2工程量计算761

16．4．3工程造价计算书764

16．5基坑工程不可预见的因素及费用767

主要参考资料769